Évaluation de la faisabilité, la sécurité et l’exactitude d’une haute intensité peropératoire a porté l’appareil à ultrasons pour le traitement des métastases hépatiques
9 janvier 2019
Ici, nous présentons une étude prospective ablate-et-résection visant à évaluer la faisabilité, la sécurité, et précision de haute intensité peropératoire axé ablation d’échographie chez les patients subissant une hépatectomie pour des métastases hépatiques.
Ce dispositif médical, qui utilise l’ultrason focalisée, peut fournir une nouvelle option thérapeutique pour des patients présentant des métastases non résécables de foie. Le principal avantage de cette technique est qu’elle peut obtenir rapidement, sûr, large toléré de grandes ablations hépatiques avec une ponction et les conseils d’imagerie par ultrasons disponibles. Marie Jo, infirmière spécialisée de la salle d’opération, démontrera la préparation de l’appareil HIFU.
Après avoir désinfecté le site d’incision utiliser un couteau monopolisaire pour effectuer une laparotomie sur le patient anesthésié. Et utilisez des ciseaux pour libérer le foie de ses attachements péritonéaux et vasculaires. Pour préparer l’appareil, couvrez la sonde HIFU stérilisée avec une enveloppe stérile dédiée contenant un liquide stérile de couplage à ultrasons.
Placez une éponge de gaze abdominale protectrice de 20 à 20 centimètres avec des fils détectables aux rayons X sous la zone ciblée pour inhiber toute propagation par ultrasons et les dommages involontaires causés par le HIFU aux organes adjacents. Mettre la sonde HIFU en contact avec la surface du foie. Déplacez la sonde HIFU à travers la surface du foie jusqu’à ce que la position de l’ablation hifu attendue représentée par le cône blanc superposé à l’échographie soit au bon endroit.
Prenez soin du placement de l’ablation prévue de HIFU puisque la hausse de température sera la même dans les tissus normaux et les tissus internes et augmentera au-dessus de 80 degrés Celsius menant à la mort immédiate de cellules dans les deux tissus. Pour activer l’exposition HIFU activer chaque émetteur avec la même phase pendant 40 secondes. Comme les images de résection par ultrasons ne sont pas synchronisées avec les expositions HIFU, les interférences sont visibles dans l’échographie pendant l’ablation.
L’ébullition est observée dans les tissus hépatiques traités lors d’expositions simples HIFU avec un nuage d’abolition typique apparaissant pendant environ une minute à l’emplacement de la lésion. La lésion simple apparaîtra sur l’échographie comme zone hyperéchoïque en son centre et une zone hypoéchoïque à ses limites. Réinitialisez ensuite le foie à l’aide d’une pince kelly pour écraser le parenchyme hépatique.
Et utilisez des ciseaux pour extraire le tissu marqué. Ensuite, fermez l’incision selon les protocoles standard. Utilisez un marqueur chirurgical pour indiquer la position de l’axe acoustique de la sonde HIFU à la surface du foie et utilisez la sonde d’imagerie par ultrasons intégrée pour mesurer les dimensions des ablations HIFU le long de deux plans orthogonaux après chaque exposition hifu.
Après la chirurgie utiliser un scalpel pour séparer les ablations HIFU et les zones de métastases du foie colorectal. Exciser les ablations le long de l’axe d’exposition. Obtenez ensuite des images des ablations pour l’analyse macroscopique et histologique.
Dans un essai de phase 1, un total de 12 ablations HIFU ont été créées avec succès dans les six patients de phase 1. Des lésions profondes de HIFU ont été placées à une profondeur moyenne d’approximativement 10 millimètres et jusqu’à 20 millimètres. Comme exigé par la conception d’étude trois patients plus ont été inclus et les six lésions additioneuses de HIFU ont été correctement créées à une distance fixe des six marqueurs métalliques.
Voici des exemples de deux métastases photographiées à l’aide de la sonde d’imagerie par ultrasons intégrée à l’appareil HIFU et des deux mêmes métastases après la résection. La région focale hifu a été superposée à l’échographie et affichée dans l’interface utilisateur, ce qui a permis d’identifier avec précision l’emplacement des métastases. La délimitation entre le foie traité et non traité est très forte avec un halo d’environ 200 micromètres de tissus congestifs autour de toutes les ablations HIFU.
Ce nouvel appareil HIFU réalise en toute sécurité un grand volume d’ablations hépatiques en 40 secondes avec une précision d’un millimètre qui peut être facilement identifiée dans l’imagerie ultrasonique et par des traces mesurables. Ces résultats cliniques initiaux ont justifié les prochaines étapes dans le développement clinique dans lequel nous tenterons l’ablation de HIFU sur de petites métastases moins de 30 millimètres de diamètre avec la marge de sécurité de cinq millimètres dans le foie perilesional sain. Si la capacité de cibler les métastases hépatiques est confirmée au cours de la phase 2B, l’étape suivante consisterait à concevoir un groupe multicentrique de patients traités avec l’intention curative à l’aide de ce nouvel appareil HIFU.
Aperçu
Cette étude évalue la faisabilité, la sécurité et la précision de l'ablation par ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) en cours d'intervention chirurgicale chez des patients subissant une hépatectomie pour des métastases hépatiques. La technique vise à offrir une nouvelle option thérapeutique aux patients présentant des métastases hépatiques non résécables.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Dispositifs médicaux
- Techniques chirurgicales
Contexte
- L'ultrasonothérapie focalisée de haute intensité (HIFU) est une option thérapeutique non invasive.
- Elle permet un ciblage précis des lésions hépatiques.
- La technique est guidée par l'imagerie échographique.
- Des études antérieures ont montré des résultats prometteurs dans le traitement des métastases hépatiques.
Objectif de l'étude
- Évaluer la sécurité et l'efficacité de l'USFO pendant la chirurgie hépatique.
- Déterminer la précision de l'USFO dans l'ablation des métastases hépatiques.
- Explorer le potentiel de l'USFO à améliorer les résultats chirurgicaux.
Méthodes utilisées
- Préparation du dispositif HIFU et du site chirurgical.
- Utilisation de l'imagerie par échographie pour guider l'ablation par HIFU.
- Surveillance de l'élévation de la température pendant l'ablation afin d'assurer la sécurité.
- Analyse postopératoire de l'efficacité de l'ablation et des échantillons de tissu.
Résultats principaux
- Un total de 12 ablations par HIFU a été réalisé avec succès chez six patients.
- Les lésions profondes par HIFU ont été placées à une profondeur moyenne d'environ 10 mm.
- Une délimitation nette entre le tissu hépatique traité et non traité a été observée.
- Les résultats initiaux soutiennent le développement clinique ultérieur de l'HIFU pour les métastases hépatiques.
Conclusions
- L'USFO est une technique prometteuse pour l'ablation du foie pendant la chirurgie.
- Elle démontre une sécurité et une précision dans le ciblage des métastases hépatiques.
- Des études supplémentaires sont nécessaires pour confirmer l'efficacité dans des cohortes plus importantes.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle pour l'industrie
L'échographie focalisée de haute intensité (HIFU) en peropératoire offre une stratégie d'ablation non invasive pour les métastases hépatiques, palliant les limites des thérapies thermiques actuelles telles que les traumatismes liés à la sonde et l'absence de surveillance en temps réel. En permettant une ablation tissulaire rapide et précise sous guidage échographique, la HIFU facilite la réduction des risques mécanistiques lors du développement préclinique et clinique précoce de thérapies ciblant le foie. Son intégration dans les flux opératoires fournit une plateforme pour évaluer la précision thérapeutique et les marges de sécurité dans des modèles pertinents pour la maladie.
Applications stratégiques en recherche et développement biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Valeur scientifique : Permet l'interrogation d'hypothèses thérapeutiques en créant des zones d'ablation contrôlées dans le parenchyme hépatique afin d'étudier la réponse tissulaire et les mécanismes de mort cellulaire.
- Valeur opérationnelle : Fournit des volumes d'ablation reproductibles (environ 7,5 cm³) avec une précision de 1 à 2 mm, soutenant des conditions expérimentales constantes d'une étude à l'autre.
Développement de criblages et de tests
- Valeur scientifique : Génère des paramètres quantifiables d'ablation (dimensions, volume, délimitation nette) qui servent d'indicateurs pharmacodynamiques pour les interventions basées sur l'énergie.
- Valeur opérationnelle : Utilise l'imagerie échographique intégrée pour un suivi en temps réel et des mesures post-ablation, permettant une évaluation standardisée entre les opérateurs et les séances.
Recherche translationnelle et préclinique
- Valeur scientifique : Soutient la modélisation de systèmes pertinents pour les maladies en permettant l'ablation dans des tissus hépatiques métastatiques, facilitant l'étude des modifications du microenvironnement tumoral après traitement.
- Valeur opérationnelle : Démontre la sécurité et la faisabilité sur des tissus hépatiques réséqués, permettant une progression ajustée aux risques vers des études in vivo sans compromettre la sécurité des sujets.
Intégration du pipeline et du flux de travail
Placé à l'interface entre la découverte et le développement préclinique, l'USFO peropératoire permet la vérification d'hypothèses dans des modèles de métastases hépatiques et permet une ablacion standardisée pour les flux analytiques en aval.
- Biologie de la découverte : Facilite l'élucidation des voies biologiques en créant des lésions définies pour étudier les réponses inflammatoires, fibrotiques ou régénératives dans le tissu hépatique.
- Criblage : Fournit des paramètres quantitatifs d'ablation (taille, forme, netteté des délimitations) permettant la comparaison des paramètres de délivrance d'énergie et des effets sur les tissus.
- Analytique : Offre des traces mesurables (zones hyperéchogènes/hypochogènes, halo de 200 µm) pour la corrélation histopathologique et la validation par imagerie.
- Recherche translationnelle : Permet une continuité entre les études d'ablation ex vivo et les modèles précliniques en maintenant des caractéristiques de lésion constantes d'une plateforme à l'autre.
- Réutilisation institutionnelle : Constitue une plateforme réutilisable pour la standardisation des ablutions, réduisant la variabilité des évaluations précliniques de l'efficacité et de la sécurité.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Renforce la confiance prédictive grâce à une ablacion précise, reproductible, avec une délimitation tissulaire nette et des dommages collatéraux minimes.
- Valeur opérationnelle : Réalise l'ablation en 40 secondes avec une précision de 1 à 2 mm, permettant un traitement à haut débit des échantillons et une intégration fluide dans les flux de travail.
- Valeur stratégique : Réduit l'incertitude liée à la dé-risquisation biologique en permettant la génération contrôlée de lésions pour des études sur le mécanisme d'action.
- Impact sur le portefeuille : Éclaire les décisions d'avancement ou d'abandon en fournissant des modèles d'ablation fiables pour évaluer des candidats thérapeutiques ciblant le foie.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise dans la manipulation d'appareils chirurgicaux, le maintien d'un champ stérile et les techniques d'ablation guidées par échographie.
- Dépend d'une sonde HIFU spécialisée équipée d'un transducteur toroïdal, d'une enveloppe de couplage stérile et d'une imagerie échographique intégrée pour un guidage en temps réel.
- Implique une coordination pluridisciplinaire entre les équipes chirurgicales, d'imagerie et de pathologie pour la réalisation de l'ablation et l'analyse des tissus.
- Implique des adaptations selon les caractéristiques variables du parenchyme hépatique, notamment la vascularisation et la fibrose, qui peuvent influencer la propagation des ultrasons.
- Actuellement limitée aux applications sur tissus ex vivo ou réséqués dans les études de faisabilité, ce qui restreint son utilisation directe sur des modèles d'organes intacts en l'absence de validations supplémentaires.
